专利名称：混合动力施工机械的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混合动力施工机械的控制系统。
背景技术：
JP2002-275945A公开了一种混合动力施工机械，其包括发动机、由发动机驱动的发电机、用于蓄存发电机发出的电力的电池、利用电池的电力驱动的电动机。申请人:申请了关于这种施工机械的日本特许出愿2009-164279号。与该申请相关的发明在将用于控制致动器的操作阀全部保持在中立位置的情况下、即各个致动器处于非工作状态的情况下，将可变容量的主泵的排出油供给到发电用液压马达。
在向发电用液压马达引导主泵的排出油的情况下，切换设在上述操作阀与主泵之间的切换阀，切断主泵与操作阀的连接，将主泵的排出油供给到发电用液压马达中。但是，在该结构中，在向发电用液压马达供给主泵的排出油的情况下，由于切断了主泵与操作阀的连通，因此，例如在寒冷环境等中，操作阀马上冷却。当操作阀过度冷却时，在为了使致动器工作而再次向操作阀供给主泵的排出油的情况下，在操作阀的阀主体与滑阀芯之间产生固着现象。其原因如下。在未操作操作阀的期间，主泵的排出油也在液压罐中保持着较高的油温。另外，通常操作阀的阀主体为铸件且滑阀芯为钢制，因此虽然阀主体和滑阀芯皆为钢材，但是由于阀主体和滑阀芯的材质不同，因此其热膨胀系数不同。从而，在操作阀冷却的状态下，当将保持着较高油温的主泵的排出油供给到操作阀侧时，由于阀主体与滑阀芯的热膨胀系数不同，因此这两者固着在一起。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在向发电用液压马达供给主泵的排出油的期间、操作阀也难以冷却的施工机械的控制系统。根据本发明的某一技术方案，提供一种施工机械的控制系统，其中，该施工机械的控制系统包括一对第I主泵以及第2主泵，它们为可变容量泵；第I回路系统以及第2回路系统，该第I回路系统与上述第I主泵相连接，该第2回路系统与上述第2主泵相连接，该第I回路系统以及第2回路系统分别具有多个操作阀；主切换阀，其设在上述第I回路系统与上述第I主泵之间以及上述第2回路系统与上述第2主泵之间；发电用液压马达，其经由上述主切换阀与上述第I主泵以及上述第2主泵相连接；发电机，其与上述发电用液压马达相连接；电池，其用于蓄存上述发电机发出的电力；在与至少一个回路系统相连接的主切换阀位于使与该主切换阀相连接的一个主泵与发电用液压马达相连通的位置的情况下，与另一个回路系统相连接的主切换阀使另一个主泵与另一个回路系统相连通。根据上述技术方案，即使在主泵与发电用液压马达相连接的期间，主泵的排出油也被弓丨导到操作阀侧，因此操作阀不会过度冷却。从而，不会产生由于向冷却的操作阀供给油温较高的主泵的排出油而产生的以往那样的不良情况。
以下，参照添加的附图详细说明本发明的实施方式、本发明的优点。
图I是第I实施方式的混合动力施工机械的控制系统的回路图。图2是控制系统的流程图。图3是第2实施方式的混合动力施工机械的控制系统的回路图。图4是第3实施方式的混合动力施工机械的控制系统的回路图。
具体实施例方式说明第I实施方式。
图I表示具有第1、2主泵MPl、MP2的挖掘机的控制系统，该第1、2主泵MPl、MP2是利用具有转速传感器的发动机E进行驱动的可变容量泵。第1、2主泵MP1、MP2同轴旋转。发电机I设置在发动机E上，利用发动机E的剩余输出发挥发电功能。第I主泵MP I与第I回路系统相连接。第I回路系统从上游侧依次连接有操作阀2，其用于控制旋转马达；操作阀3，其用于控制臂缸(arm cylinder);动臂两档用的操作阀4，其用于控制动臂缸(boom cylinder);操作阀5，其用于控制预备用附件；操作阀6，其用于控制左行驶用的马达。各个操作阀2 6分别经由中立流路7及并联通路8与第I主泵MPl相连接。在中立流路7中的左行驶用马达的操作阀6的下游，设有用于生成先导压的先导压控制用的节流阀9。对于节流阀9，若流过该节流阀9的流量较多，则在其上游侧生成较高的先导压，若该流量较少，则生成较低的先导压。在操作阀2 6全部位于中立位置或中立位置附近的情况下，中立流路7将从第I主泵MPl排出的油的全部或一部分经由节流阀9引导到罐T中。在该情况下，由于通过节流阀9的流量增多，因此生成了较高的先导压。另一方面，当操作阀2 6切换为全阀程(full stroke)的状态时，中立流路7关闭而不存在流体的流通。在该情况下，由于不存在流过节流阀9的流量，因此先导压保持为零。根据操作阀2 6的操作量，泵排出量的一部分被引导到致动器中，一部分从中立流路7被引导到罐T中。在该情况下，节流阀9生成与在中立流路7中流动的流量相对应的先导压。换言之，节流阀9生成与操作阀2 6的操作量相对应的先导压。另外，在中立流路7上，在操作阀6与节流阀9之间连接有先导流路10。先导流路10经由电磁切换阀11与用于控制第I主泵MPl的偏转角的调节器12相连接。调节器12通过与先导流路10的先导压成反比例地控制第I主泵MPl的偏转角，从而控制该第I主泵MPl每旋转一周所排出的排出量。当操作阀2 6为全阀程而在中立流路7中不存在排出油的流动时，先导压为零，第I主泵MPl的偏转角达到最大，其每旋转一周所排出的排出量达到最大。另外，电磁切换阀11经由电磁可变减压阀13与先导液压源PP相连接。在电磁切换阀11位于图示的正常位置、即通常控制位置的情况下，调节器12与先导流路10相连接，当使螺线管励磁而切换为再生能量控制位置时，调节器12与电磁可变减压阀13相连接。
另外，在第I主泵MPl与第I回路系统的最上游的操作阀2之间连接有主切换阀14。主切换阀14利用作用在设于其两端的先导室14a、14b中的先导压进行切换，一侧的先导室14a经由电磁控制阀15a与先导液压源PP相连接，另一侧的先导室14b经由电磁控制阀15b与先导液压源PP相连接。主切换阀14能够切换为作为图示的中立位置的第I位置、作为附图左侧位置的第2位置、作为附图右侧位置的第3位置。在主切换阀14保持第I位置(中立位置)的情况下，打开了用于将第I主泵MP I的排出油引导到第I回路系统的主通路V，打开了用于将辅助泵AP的排出油引导到第I主泵MPl的排出侧的合流通路W。单向阀18用于防止排出油从第I主泵MPl向辅助泵AP流动。
在主切换阀14切换为左侧位置、即第2位置的情况下，打开了用于将第I主泵MPl的排出油引导到第I回路系统的节流通路X，打开了用于将第I主泵MPl的排出油引导到发电用液压马达M的再生通路Y。由此，第I主泵MPl的排出油经由再生通路Y供给到发电用液压马达M，并且该排出油的一部分经由节流通路X也供给到第I回路系统。在主切换阀14切换为右侧位置、即第3位置的情况下，仅打开了主通路V。由此，第I主泵MPl的排出油仅供给到第I回路系统。电磁切换阀11及电磁控制阀15a、15b的螺线管与控制器C相连接，控制器C能够控制切换动作。电磁可变减压阀13的螺线管也与控制器C相连接，控制器C控制该电磁可变减压阀13的二次压力。另一方面，第2主泵MP2与第2回路系统相连接。第2回路系统从上游侧依次连接有操作阀19，其用于控制右行驶用马达；操作阀20，其用于控制铲斗缸(bucketcylinder);操作阀21，其用于控制动臂缸；臂式两档用的操作阀22，其用于控制臂缸。各个操作阀19 22经由中立流路23与第2主泵MP2相连接。操作阀20及操作阀21经由并联通路24与第2主泵MP2相连接。在中立流路23中的操作阀22的下游侧设有先导压控制用的节流阀25。节流阀25与第I回路系统的节流阀9完全相同地发挥功能。在中立流路23上，在最下游的操作阀22与节流阀25之间连接有先导流路26。先导流路26经由电磁切换阀27与用于控制第2主泵MP2的偏转角的调节器28相连接。调节器28通过与先导流路26的先导压成反比例地控制第2主泵MP2的偏转角，从而控制该第2主泵MP2每旋转一周所排出的排出量。当操作阀19 22为全阀程而在中立流路23中不存在排出油的流动时，先导压为零，第2主泵MP2的偏转角达到最大，其每旋转一周所排出的排出量达到最大。另外，电磁切换阀27经由电磁可变减压阀13与先导液压源PP相连接。在电磁切换阀27位于图示的正常位置、即通常控制位置的情况下，调节器28与先导流路26相连接，当使螺线管励磁而切换为再生能量控制位置时，调节器28与电磁可变减压阀13相连接。也就是说，电磁切换阀11、27并联连接在电磁可变减压阀13上，将由电磁可变减压阀13控制得到的相同压力引导到上述电磁切换阀11、27。另外，在第2主泵MP2与第2回路系统的最上游的操作阀19之间连接有主切换阀29。主切换阀29利用作用在设于其两端的先导室29a、29b中的先导压进行切换，一侧的先导室29a经由电磁控制阀16a与先导液压源PP相连接，另一侧的先导室29b经由电磁控制阀16b与先导液压源PP相连接。主切换阀29能够切换为作为图示的中立位置的第I位置、作为附图左侧位置的第2位置、作为附图右侧位置的第3位置。在主切换阀29切换为第I位置(中立位置)的情况下，打开了用于将第2主泵的排出油引导到第2回路系统的主通路V，打开了用于将辅助泵AP的排出油引导到第2主泵MP2的排出侧的合流通路W。单向阀31用于防止排出 油从第2主泵MP2向辅助泵AP流动。在主切换阀29切换为左侧位置、即第2位置的情况下，打开了用于将第2主泵MP2的排出油引导到第2回路系统的节流通路X，打开了用于将第2主泵MP2的排出油引导到发电用液压马达M的再生通路Y。由此，第2主泵MP2的排出油经由再生通路Y供给到发电用液压马达M，并且该排出油的一部分经由节流通路X也供给到第2回路系统。在主切换阀29切换为右侧位置、即第3位置的情况下，仅打开了主通路V。由此，第2主泵MP2的排出油仅供给到第2回路系统。电磁切换阀27及电磁控制阀16a、16b的螺线管与控制器C相连接，控制器C能够控制切换动作。在操作阀2 6及操作阀19 22上设有用于检测其中立位置的中立位置检测部，中立位置检测部可以利用电传感器来检测操作阀2 6及操作阀19 22的中立位置，也可以液压检测其中立位置。为了检测液压检测操作阀2 6及操作阀19 22的中立位置，例如考虑在各个操作阀2 6及操作阀19 22上设置将这些操作阀串联连接的先导通路。在将操作阀2 6及操作阀19 22从中立位置切换为切换位置时，先导通路被阻塞而使其压力发生改变，因此能够通过将该压力改变转换为电信号，从而检测出操作阀2 6及操作阀19 22的中立位置。不论采用何种方式，操作阀2 6及操作阀19 22是否位于中立位置的电信号都被输入到控制器C中。此外，发电用液压马达M与发电机32相联动，通过使发电用液压马达M旋转而使发电机32旋转并发挥发电功能。由发电机32发出的电力经由变换器33充入到电池34中。电池34与控制器C相连接，控制器C用于掌握电池34的充电量。发电用液压马达M是可变容量液压马达，利用与控制器C相连接的调节器35能够控制该发电用液压马达M的偏转角。电池充电器36用于将由发电机I发出的电力充入到电池34中。在本实施方式中，电池充电器36也可以连接在家庭用电源等其它系统的电源37上。在发电用液压马达M上连接有辅助泵AP。辅助泵AP与发电用液压马达M联动旋转。辅助泵AP是可变容量泵，其偏转角被调节器38控制。在发电用液压马达M发挥发电功能的情况下，使辅助泵AP的偏转角最小而设定为该辅助泵AP的负荷基本上不会作用于发电用液压马达M的状态。另外，在使发电机32作为电动机发挥功能的情况下，辅助泵AP旋转而发挥泵功能。在操作阀2 6、操作阀19 22并未全部保持在中立位置的状态的情况下，控制器C判断为与操作阀2 6、操作阀19 22相连接的致动器处于工作状态，不使电磁切换阀11、27、电磁控制阀15a、15b、16a、16b及电磁可变减压阀13的螺线管励磁，将各个阀保持为正常状态。在将电磁控制阀15a、15b、16a、16b保持在正常位置的状态下，不在主切换阀14、29的先导室14a、14b及29a、29b中作用先导压，因此主切换阀14、29被保持在图示的中立位置、即第I位置处，将第1、2主泵MP1、MP2的排出油引导到各个回路系统。在主切换阀14、19位于中立位置的状态下，由于打开了该主切换阀14、19的主通路V及合流通路W，因此只要使发电机32作为电动机进行工作并使辅 助泵AP旋转，就能够使辅助泵AP的排出油经由合流通路W与第1、2主泵MP1、MP2的排出油合流。在使辅助泵AP的排出油合流到第1、2主泵MP1、MP2侧的情况下，仅使发电机32旋转即可，因此不必使电磁控制阀15a、15b、16a、16b等的螺线管励磁，相应地减少电力消耗量。而且，在主切换阀14、29位于中立位置的状态下，根据操作阀的操作量使流动于中立流路7、23的排出油的流量发生改变。根据流动于中立流路7、23的排出油的流量，使产生在先导压产生用的节流阀9、25的上游侧的先导压发生改变。根据先导压的改变，调节器12、28控制第1、2主泵MP1、MP2的偏转角。先导压越小，调节器12、28越增大第1、2主泵MP1、MP2的偏转角而增加第1、2主泵MP1、MP2每旋转一周所排出的排出量。反之，先导压越大，调节器12、28越减小第1、2主泵MP 1、MP2的偏转角而减少第I、2主泵MPl、MP2每旋转一周所排出的排出量。从而，第1、2主泵MP1、MP2排出相当于与操作阀的操作量相对应的要求流量的流量。另外，当使电磁控制阀15a、16a的螺线管励磁而将电磁控制阀15a、16a从图示的正常位置切换为切换位置时，向主切换阀14、29的一侧的先导室14a、29a引导先导压，将主切换阀14、29切换为左侧位置、即第2位置。当主切换阀14、29切换为第2位置时，打开了主切换阀14、29的再生通路Y及节流通路X。由此，第1、2主泵MP1、MP2的排出油经由再生通路Y供给到发电用液压马达M。若向发电用液压马达M供给压力油，则使发电用液压马达M旋转而使发电机32旋转，发电机32发挥发电功能。该发电机32所发出的电力经由变换器33充入到电池34中。另外，在主切换阀14、29切换为第2位置的状态下，打开节流通路X，因此第1、2主泵MP1、MP2的排出油的一部分经由节流通路X供给到第1、2回路系统。从第1、2主泵MP1、MP2排出的排出油在第1MP1、第2主泵MP2与发电用液压马达M之间循环，因此油温被保持得较高。从而，利用被引导到第1、2回路系统中的工作油对上述回路系统中的操作阀2
6、操作阀19 22进行加热。此外，当使电磁控制阀15b、16b的螺线管励磁而将上述电磁控制阀15b、16b从图示的正常位置切换为切换位置时，将先导压引导到主切换阀14、29的另一侧的先导室14b、29b中，将主切换阀14、29切换为附图右侧位置、即第3位置。若主切换阀14、29切换为第3位置，则第I主泵MPl与第I回路系统经由主通路V相连接，第2主泵MP2与第2回路系统经由主通路V相连接。在主切换阀14、29上设置第3切换位置是为了使辅助泵AP的排出油仅合流到一个回路系统中而将另一个主泵的排出量保持为最少。例如，在仅使与第I回路系统的操作阀相连接的致动器工作而将第2回路系统的操作阀全部保持在中立位置的情况下，将主切换阀14保持在中立位置，仅使电磁控制阀16b的螺线管励磁，将主切换阀29切换为右侧位置、即第3位置。若主切换阀14保持中立位置，则打开了该主通路V与合流通路W，因此使第I主泵MPl与辅助泵AP的排出油合流而供给到第I回路系统。另一方面，切换为第3位置的主切换阀29仅打开主通路V，关闭合流通路W。由此，第2主泵MP2的排出油经由主通路V仅向所有的操作阀19 22被保持在中立位置的第2回路系统的中立流路23流动，使节流阀25的上游侧的压力上升，第2主泵MP2的排出量保持为最少。
不使一个主切换阀14侧的电磁控制阀15a、15b的螺线管励磁，仅使另一个主切换阀29侧的电磁控制阀16b励磁就足够了，因此与使许多螺线管励磁的情况相比，具有减少电力消耗量的优点。接着，基于图2说明本实施方式的控制流程。控制器C根据中立位置检测部的信号读取各个致动器的工作状态(步骤SI)。控制器C判断所有的操作阀2 6、操作阀19 22是否位于中立位置(步骤S2)，在任意一个操作阀位于除中立位置以外的切换位置的情况下，该控制器C判断为与操作阀相连接的致动器处于工作中而转入步骤S3。在步骤S3中，根据操作者输入的信号，判断是否需要辅助泵AP的辅助。若操作者输入需要辅助的主旨的信号，则控制器C转入步骤S 4，将电磁控制阀15a、15b、16a、16b的螺线管保持为非励磁状态，将主切换阀14、29保持在中立位置、即第I位置。若主切换阀14、29被保持在第I位置，则辅助泵AP的排出油与第1、2主泵MP1、MP2的排出油合流而供给到第1、2回路系统，实施带辅助的作业(步骤S5)。另外，在步骤S 3中，若操作者未输入需要辅助的信号，则控制器C转入步骤S6，使电磁控制阀15b、16b的螺线管励磁，将主切换阀14、29切换为右侧位置、即第3位置。在该情况下，实施没有来自辅助泵AP的辅助的状态下的作业(步骤S 7)。当在步骤S2中判断为所有的操作阀都位于中立位置的情况下，判断为各个致动器处于非作业状态而转入步骤S8。在步骤S8中，判断是否输入有由操作者输入的待机再生信号，若未输入待机再生信号，则返回步骤SI。当在步骤S8中输入有待机再生信号时，控制器C转入步骤S9而判断电池34是否处于接近充满电的状态。若电池34处于接近充满电的状态，则控制器C转入步骤SO、S11，将电磁切换阀
11、27保持为非励磁状态，使电磁控制阀15a、15b、16a、16b为非励磁状态，将主切换阀14、29切换为图示的正常位置而返回步骤SI。若主切换阀14保持正常位置，则第I主泵MPl的排出油穿过主切换阀14的主通路V而从中立流路7经由先导流路10、电磁切换阀11而到达调节器12。若主切换阀29保持正常位置，则第2主泵MP2的排出油穿过主切换阀29的主通路V而从中立流路23经由先导流路26、电磁切换阀27而到达调节器28。调节器12、28利用在节流阀9、25的上游产生的先导压将作为可变容量泵的主泵MP1、MP2的排出量保持为最少、即保持为待机流量，该待机流量经由节流阀9、25返回到罐T中。另外，当控制器C在步骤S 9中判断为电池34的充电量不足时，控制器C转入步骤S12，使电磁控制阀15a、16a的螺线管励磁，将电磁控制阀15b、16b保持为非励磁状态。由此，来自先导液压源PP的压力被引导到主切换阀14、29的先导室14a、29a中，因此，主切换阀14、29切换为图示的左侧位置、即第2位置，第1、2主泵MP1、MP2与发电用液压马达M相连通。进而，控制器C转入步骤S13而将电磁切换阀11、27从作为正常位置的通常控制位置切换为再生能量控制位置，切断调节器12、28与先导流路10、26的连通，使电磁可变减压阀13与调节器12、28相连通。当使第I、2主泵MPl、MP2与发电用液压马达M相连通、使电磁可变减压阀13与调节器12、28相连通时，控制器C转入步骤S 14，根据来自发动机E所具有的转速传感器的信号，判断当前状态下的发动机E的转速是高速还是低速。高速或低速的判断基准被预先存储在控制器C中。在发动机转速为高速的情况下，控制器C转入步骤S15，控制电磁可变减压阀13而设定其二次压力，使得第1、2主泵MP1、MP2每旋转一周所排出的排出量接近最少值。在发动机E的转速较高的情况下，将第1、2主泵MPI、MP2每旋转一周所排出的排出量设定为接近最少值的原因在于，即使第1、2主泵MP 1、MP2每旋转一周所排出的排出量 较少，也能够利用发动机E的转速来确保第1、2主泵MP1、MP2每单位时间的排出量。当在步骤S 14中判断为电动机转速较低的情况下，控制器C在步骤S16中判断电池34的充电状况。在判断为电池的充电量较多的情况下，控制器C以当前状态的充电量为基准计算所需充电量，确定与所需充电量相对应的泵排出量(步骤S17)。控制器C转入步骤S19，控制电磁可变减压阀13的励磁电流。根据该励磁电流控制电磁可变减压阀13的二次压力，将所控制的二次压力作用于调节器12、28。从而，第1、2主泵MP1、MP2的排出量确保为了充入所需充电量而必要的排出量。另一方面，在步骤S 16中，在判断为电池34的充电量较少的情况下，控制器C以当前状态的充电量为基准计算所需充电量，确定与所需充电量相对应的泵排出量(步骤S18)。在该情况下，第1、2主泵MP1、MP2的排出量多于待机流量。用于判断充电量多少的基准被预先存储在控制器C中。控制器C转入步骤S19，控制电磁可变减压阀13的励磁电流。根据该励磁电流控制电磁可变减压阀13的二次压力，将所控制的二次压力作用于调节器12、28。从而，第1、2主泵MP1、MP2的排出量确保为了充入所需充电量而必要的排出量。控制电磁可变减压阀13，根据所控制的二次压力控制第1、2主泵MP1、MP2的排出量，根据排出量使发电用液压马达M进行动作，执行待机再生控制(步骤S20)。从而，根据本实施方式，能够控制电磁可变减压阀13而自由控制被引导到调节器12,28中的压力，因此用于对电池34进行充电的能量不会不足，由于利用了泵效率较好的优点，因此减少能量损失。另外，由于能够自由控制第I、2主泵MPl、MP2的偏转角，因此不必为了增大该主泵的排出量而提高发动机转速，相应地减少能量损失。
此外，由于第1、2主泵MP1、MP2与发电用液压马达M及辅助泵AP经由主切换阀
14、29直接连接，因此不需要在第1、2主泵MP 1、MP2与发电用液压马达M之间或者在第I、2主泵MP1、MP2与辅助泵AP之间设置特别的阀，能够相应地简化回路结构。说明第2实施方式。图3所示的第2实施方式将与第I回路系统相连接的主切换阀14变换为二位四通阀。主切换阀14在其一侧上设置先导室，向与先导室相对一侧作用弹簧的弹簧力。主切换阀14的先导室经由电磁控制阀15b与先导液压源PP相连接。主切换阀14在位于图示的正常位置的情况下，打开了用于将第I主泵MPl的排出油引导到第I回路系统的主通路V，打开了用于使辅助泵AP的排出油与第I主泵MPl的排 出油合流的合流通路W。当使电磁控制阀15b的螺线管励磁而切换为开启位置时，先导液压源PP的压力被引导到主切换阀14的先导室14b中，因此在该先导压的作用下，主切换阀14克服弹簧的弹簧力而切换为附图右侧位置。当主切换阀14进行切换时，关闭合流通路W，仅打开主通路N。此时，仅将第I主泵MPl的排出油供给到第I回路系统。另外，在另一个主切换阀29位于中立位置、即图示的第I位置的情况下，与第I实施方式相同地打开主通路V及合流通路W。当上述主切换阀29在被引导到先导室29a中的先导压的作用下切换为附图左侧位置、即第2位置的情况下，仅打开再生通路Y。当上述主切换阀29在被引导到先导室29b中的先导压的作用下切换为附图右侧位置、即第3位置的情况下，仅打开主通路V。第2实施方式在主切换阀14中省略了用于使第I主泵MPl与发电用液压马达M相连通的位置。在第2实施方式中，仅由第2主泵MP2驱动发电用液压马达M。在将主切换阀14、29保持在图示的正常位置的情况下，第1、2主泵MP 1、MP2的排出油与辅助泵AP的排出油合流而供给到第1、2回路系统。从而，即使与第I实施方式相同地不使电磁控制阀15b、16a、16b励磁也可，能够相应地减少电力消耗。另外，例如在仅使第I回路系统的致动器进行工作、将第2回路系统的致动器保持为非工作状态的情况下，将一个主切换阀14保持在图示的正常位置，将另一个主切换阀29切换为附图右侧位置、即第3位置。在该状态下，辅助泵AP的排出油仅与第I主泵MP I的排出油合流。第2主泵MP2一边维持待机流量一边将其排出油供给到第2回路系统。另一方面，在仅使第2回路系统的致动器工作、并将第I回路系统的致动器保持为非工作状态的情况下，将另一个主切换阀29保持在图示的正常位置，将一个主切换阀14切换为附图右侧位置。在该状态下，辅助泵AP的排出油仅与第2主泵MP2的排出油合流。第I主泵MPl一边维持待机流量一边将其排出油供给到第I回路系统。在致动器非作业时使发电用液压马达M旋转而使发电机32转动的情况下，使电磁控制阀16a的螺线管励磁而切换为开启位置，将主切换阀29切换为附图左侧位置、即第2位置。
当主切换阀29进行切换时，将第2主泵MP2的排出油供给到发电用液压马达M，因此发电机32转动并发电，该电力蓄存在电池34中。此外，若使电磁切换阀11的螺线管励磁而切换为开启位置，则将先导液压源PP的先导压作用于调节器12，使第I主泵MP I的排出量保持为最少。从而，第I主泵MPl的最少排出量流入到中立流路7中，对操作阀整体进行加热。另外，虽然在驱动发电用液压马达M的情况下，将油温升高的工作油仅供给到第I回路系统，但是实际上第1、2回路系统的操作阀是将各自的阀主体层叠起来的，因此只要向任意一个回路系统供给加热用的工作油，就能也加热另一个回路系统的操作阀。说明第3实施方式。图4所示的第3实施方式设有可控制用于切换各个操作阀2 6、操作阀19 22的先导压的先导操作机构PVl PV7，这些先导操作机构PVl PV7控制先导液压源PP的 排出压而输出该排出压。利用多个高压选择阀39选择先导操作机构PVl PV7所产生的先导压，将最高压力引导到第1、2可变容量泵MP1、MP2的调节器12、28。先导操作机构PVl用于控制引导到可控制旋转马达的操作阀2中的先导压，先导操作机构PV2用于控制引导到可控制臂缸的操作阀3、22中的先导压，先导操作机构PV3用于控制引导到可控制动臂缸的操作阀4、21中的先导压，先导操作机构PV4用于控制引导到可控制预备的致动器的操作阀5中的先导压，先导操作机构PV5用于控制引导到可控制一个行驶马达的操作阀6中的先导压，先导操作机构PV6用于控制引导到另一个行驶马达的操作阀19中的先导压，先导操作机构PV7用于控制引导到可控制铲斗缸的操作阀20中的先导压。由先导操作机构PVl PV7控制的先导压在将与上述先导操作机构相关联的操作阀2 6、操作阀19 22分别保持在中立位置的情况下保持为零，在切换各个操作阀2
6、操作阀19 22的情况下先导压升高。从而，引导到第1、2可变容量泵MP1、MP2中的压力与第1、2实施方式相反。设于上述第1、2可变容量泵MP1、MP2的调节器12、28在先导压为零的情况下将第1、2可变容量泵MP1、MP2的排出量保持为最少，随着先导压升高，进行增加第1、2可变容量泵MP1、MP2的排出量的控制。在第3实施方式中仅上述结构与第2实施方式不同，其它结构与第2实施方式相同。第3实施方式的控制机构当然也能够用于第I实施方式。以上，说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式只不过表示本发明的应用例的一部分，并不意味着将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。本申请基于在2010年2月23日向日本专利局申请的日本特愿2010-37353要求优先权，并将该申请的全部内容以参照的方式引入到本说明书中。产业上的可利用件本发明能够用于挖掘机等混合动力施工机械。
权利要求
1.一种施工机械的控制系统，其中，该施工机械的控制系统包括 一对第I主泵以及第2主泵，它们为可变容量泵； 第I回路系统以及第2回路系统，该第I回路系统与上述第I主泵相连接，该第2回路系统与上述第2主泵相连接，该第I回路系统以及第2回路系统分别具有多个操作阀； 主切换阀，其设在上述第I回路系统与上述第I主泵之间以及上述第2回路系统与上述第2主泵之间； 发电用液压马达，其经由上述主切换阀与上述第I主泵以及上述第2主泵相连接； 发电机，其与上述发电用液压马达相连接； 电池，其用于蓄存上述发电机发出的电力； 在与至少一个上述回路系统相连接的上述主切换阀位于使与该主切换阀相连接的一个上述主泵与上述发电用液压马达相连通的位置的情况下，与另一个上述回路系统相连接的上述主切换阀使另一个上述主泵与另一个上述回路系统相连通。
2.根据权利要求I所述的施工机械的控制系统，其中， 上述主切换阀在位于使上述主泵与上述发电用液压马达相连接的位置的情况下，经由上述主切换阀内的节流通路使上述主泵与同该主切换阀相连接的上述回路系统相连通。
3.根据权利要求I所述的施工机械的控制系统，其中， 与一个上述回路系统相连接的上述主切换阀在正常位置处打开主通路与合流通路，在切换位置处打开上述主通路并关闭上述合流通路，该主通路用于将一个上述主泵连接在与该主切换阀相连接的上述回路系统上，该合流通路借助单向阀使辅助泵的排出油合流到上述主泵侧。
全文摘要
本发明提供一种混合动力施工机械的控制系统。该施工机械的控制系统包括一对第1、2主泵，其为可变容量泵；第1、2回路系统，其与第1、2主泵相连接，且具有多个操作阀；主切换阀，其设在第1、2回路系统与第1、2主泵之间；发电用液压马达，其经由主切换阀与第1、2主泵相连接；发电机，其与发电用液压马达相连接；电池，其用于蓄存发电机发出的电力；在与至少一个回路系统相连接的主切换阀位于使与该主切换阀相连接的一个主泵与发电用液压马达相连通的位置的情况下，与另一个回路系统相连接的主切换阀使另一个主泵与另一个回路系统相连通。
文档编号F15B11/17GK102741562SQ20118000803
公开日2012年10月17日 申请日期2011年2月17日 优先权日2010年2月23日
发明者川崎治彦, 江川祐弘 申请人:萱场工业株式会社